DE3842179A1 - Navigation device for moving objects - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Navigationsvorrichtung für ein sich bewegendes Objekt, insbesondere eines Fahrzeuges oder dergleichen, bei der abhängig von den Bewegungsbedingungen des Objektes ein optimaler Maßstab für eine Karte auf einem Bildschirm eingestellt wird. Zu diesen Bewegungsbedingungen gehören beispielsweise die Entfernung zwischen einer aktuellen Position und einem Zielort, die Bewegungsgeschwindigkeit, Änderungen des Lenkwinkels usw.The invention relates to a navigation device for a moving object, in particular a vehicle or the like, depending on the movement conditions of the object an optimal Scale for a map set on a screen becomes. These movement conditions include, for example the distance between a current position and a destination, the movement speed, Changes in steering angle, etc.
Es ist ein Globalpositionierungssystem (GPS) bekannt, das bei der Bestätigung und/oder Entscheidung einer aktuellen Position und der Bewegungsgschwindigkeit verschiedener Arten von sich bewegenden Objekten wie Schiffen, Flugzeugen, Automobilen, nutzbringend eingesetzt werden kann, indem elektromagnetische Wellen von einer Mehrzahl von künstlichen Satelliten in die Richtung dieser sich bewegenden Objekte gesendet werden. Bei diesen GPS-Navigationssystemen wird die aktuelle Position des sich bewegenden Objektes festgestellt, indem die von einer Mehrzahl von künstlichen Satelliten des GPS-Navigationssystems ausgesendeten elektromagnetischen Wellen empfangen werden.A global positioning system (GPS) is known that when confirming and / or deciding one current position and the speed of movement different Types of moving objects like Ships, planes, automobiles, used profitably can be generated by electromagnetic waves from a number of artificial satellites in the Direction of these moving objects will. With these GPS navigation systems the current position of the moving object determined, by that of a plurality of artificial Satellite of the GPS navigation system broadcast electromagnetic waves are received.
Es ist bekannt, daß für den Navigationsbetrieb mit einer solchen GPS-Navigationsvorrichtung üblicherweise die elektromagnetischen Wellen von mehr als drei künstlichen Satelliten empfangen werden. Die von diesen gesendeten elektromagnetischen Wellen werden gleichzeitig am Ort des sich bewegenden Objektes empfangen. Es wird dann eine vorbestimmte Korrektur der Zeitverschiebung vorgenommen, die auf einem Unterschied der Zeitgenauigkeit bei einem Zeitgeber im sich bewegenden Objekt und den in den künstlichen Satelliten verwendeten Zeitgebern basieren. Nach der Durchführung dieser Korrektur wird die aktuelle Position des sich bewegenden Objektes auf einem geeigneten Bildschirm dargestellt. Die benötigte Karteninformation überlagert dabei auf dem Bildschirm die Information der gerade beschriebenen aktuellen Position.It is known that for navigation operations with such a GPS navigation device usually the electromagnetic waves of more than three artificial ones Satellite can be received. The one of these sent electromagnetic waves are simultaneous received at the location of the moving object. It then becomes a predetermined correction of the time shift made on a difference of Timing accuracy with a timer in the moving Object and that used in artificial satellites Timers based. After performing this Correction will be the current position of the moving Displayed on a suitable screen. The required card information is superimposed while the information on the screen described current position.
Es sind sogenannte in sich geschlossene unabhängige Navigationsapparate bekannt, die sich von der oben beschriebenen GPS-Navigationsvorrichtung unterscheiden und dadurch gekennzeichnet sind, daß die aktuelle Position des bewegenden Objektes lediglich mit Hilfe von Daten festgestellt wird, die von dem sich bewegenden Objekt selbst gewonnen wurden, ohne externe Daten wie die für die Navigation vorgesehenen elektromagnetischen Wellen künstlicher Satelliten.They are so-called self-contained, independent Navigational devices known from the above distinguish described GPS navigation device and are characterized in that the current Position of the moving object only with Help is found from data that differs from that moving object itself without external Data such as electromagnetic intended for navigation Artificial satellite waves.
In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild der bereits erwähnten konventionellen Navigationsvorrichtung gezeigt. Eine Antenne 3 dient dem Empfang von elektromagnetischen Wellen künstlicher Satelliten. Die Antenne 3 ist mit einem Empfänger 4 verbunden. Mit 1 ist ein Sensor für zurückgelegte Entfernung und mit 2 ein Azimutsensor bezeichnet, die mit dem Ausgang des Empfängers 4 und mit einer Positionsbestimmungseinheit 5 verbunden sind. In Fig. 1 is a block diagram of the above-mentioned conventional navigation device is shown. An antenna 3 is used to receive electromagnetic waves from artificial satellites. The antenna 3 is connected to a receiver 4 . 1 denotes a sensor for the distance covered and 2 denotes an azimuth sensor, which are connected to the output of the receiver 4 and to a position determination unit 5 .
Der Ausgang der Positionsbestimmungseinheit 5 ist mit einer Datenverarbeitungsanlage 8 verbunden. Eine Tasteneingabeeinheit 6, ein Kartendatenspeicher 7 und eine Bildschirmeinheit 9 sind ebenfalls mit der Datenverarbeitungseinheit 8 verbunden.The output of the position determination unit 5 is connected to a data processing system 8 . A key input unit 6 , a map data memory 7 and a screen unit 9 are also connected to the data processing unit 8 .
Im nachfolgenden wird der Betrieb dieser Navigationsvorrichtung beschrieben.The following is the operation of this navigation device described.
Eine Bedienungsperson des sich bewegenden Objektes betätigt beispielsweise eine Taste der Tasteneingabeeinheit 6 und setzt damit die oben beschriebene Navigationsvorrichtung in Betrieb. In der Folge wird eine Funktionstaste, z. B. eine Wahltaste, gedrückt, wodurch dann entweder eine Navigationsfunktion nach Art des GPS oder eine Funktion der unabhängigen, in sich geschlossenen Navigationseinheit ausgewählt wird. Wird erstere gewählt, so werden sowohl Sensor 1 für die zurückgelegte Entfernung als auch der Azimutsensor 2 elektrisch von der Positionsbestimmungseinheit 5 getrennt, und zwar indem ein (nicht gezeigter) mechanischer Schalter oder dergleichen betätigt wird. Es wird dann allein anhand der über die Antenne 3 von den künstlichen Satelliten empfangenen elektromagnetischen Wellen die aktuelle Position und die Bewegungsrichtung des sich bewegenden Objektes festgestellt oder entschieden. Kann wegen störender Objekte die GPS-Navigationsfunktion jedoch nicht benutzt werden, so wird die unabhängige, in sich geschlossene Navigationsfunktion gewählt. Aktuelle Position und Bewegungsrichtung des sich bewegenden Objektes werden lediglich auf der Grundlage der aus dem Sensor 1 für zurückgelegte Entfernung und dem Azimutsensor 2 bereitgestellten Daten bestimmt und entschieden. An operator of the moving object presses a key of the key input unit 6 , for example, and thus puts the navigation device described above into operation. As a result, a function key, e.g. B. a selection key, pressed, which then either a navigation function in the manner of GPS or a function of the independent, self-contained navigation unit is selected. If the former is selected, both the distance traveled sensor 1 and the azimuth sensor 2 are electrically separated from the position determination unit 5 , specifically by actuating a mechanical switch or the like (not shown). The current position and the direction of movement of the moving object are then determined or decided solely on the basis of the electromagnetic waves received by the artificial satellites via the antenna 3 . However, if the GPS navigation function cannot be used due to disturbing objects, the independent, self-contained navigation function is selected. The current position and direction of movement of the moving object are only determined and decided on the basis of the data provided by the sensor 1 for the distance covered and the azimuth sensor 2 .
In einer solchen konventionellen Navigationsvorrichtung erscheint nur die Karte auf dem Bildschirm 9, die die aktuelle Position anzeigt. Da der Abbildungsmaßstab auf der Bildschirmeinheit 9 festgelegt ist, kann der folgende Nachteil auftreten. Ist beispielsweise der Zielort des sich bewegenden Objektes von der aktuellen Position weit entfernt, so können nicht beide Positionen auf einem Bildschirm der Bildschirmeinheit 9 erscheinen. In einem solchen Fall ist es erforderlich, die die aktuelle Position darstellende Karte und die den Zielort darstellende Karte auf geeignete Weise zu wechseln. Überdies ist diese Kartenänderung während der für den Bewegungsbetrieb erforderlichen Tätigkeiten durchzuführen. Es besteht die Gefahr, daß die Sicherheit des Betriebes nicht gewährleistet ist.In such a conventional navigation device, only the map that shows the current position appears on the screen 9 . Since the imaging scale is fixed on the screen unit 9 , the following disadvantage may occur. For example, if the destination of the moving object is far away from the current position, then both positions cannot appear on a screen of the screen unit 9 . In such a case, it is necessary to change the map showing the current position and the map showing the destination in a suitable manner. In addition, this card change must be carried out during the activities required for the movement operation. There is a risk that the security of the operation is not guaranteed.
Da in der konventionellen Navigationsvorrichtung der Abbildungsmaßstab festgelegt ist und die Bewegungsgeschwindigkeit auf diesen Maßstab keinen Einfluß hat, werden auch die feinen Bewegungspfade einfach auf der Bildschirmeinheit 9 dargestellt, auch wenn sich das Objekt im Bereich höherer Geschwindigkeiten befindet. Folglich ist es für die Bedienungsperson schwierig, den Bildschirm während hoher Geschwindigkeiten gründlich zu beobachten. Da außerdem eine solche Kartenbeobachtung in Verbindung mit den zum Betätigen des Objektes nötigen Bedienungen erfolgen muß, ist es möglich, daß eine zufriedenstellende Ausführung der für den Betrieb erforderlichen Betätigungen nicht zustandekommen. Since the imaging scale is fixed in the conventional navigation device and the speed of movement has no influence on this scale, the fine movement paths are also simply displayed on the screen unit 9 , even if the object is in the area of higher speeds. As a result, it is difficult for the operator to watch the screen carefully at high speeds. Since such a map observation must also be carried out in conjunction with the operations required to operate the object, it is possible that the operations required for operation may not be carried out satisfactorily.
In der konventionellen Navigationsvorrichtung bleiben die Änderungen des Lenkwinkels, die bei den Bewegungen des sich bewegenden Objektes auftreten, auf dem Schirmbildmaßstab ebenfalls unberücksichtigt. Dies stellt für die Bedienungsperson des sich bewegenden Objektes ebenfalls ein Hindernis bei der gründlichen Betrachtung des Bildschirms dar, auf dem die feinen Bewegungspfade dargestellt sind. Selbst wenn beispielsweise das sich bewegende Objekt an einer Kreuzung des Bewegungspfades schnell verwendet werden muß und dafür präzise Fahr- oder Flugoperationen erforderlich sind, muß die Bedienungsperson die auf dem Bildschirm dargestellten feinen Bewegungspfade beobachten. Daraus können sich gefahrenreiche Situationen ergeben.Remain in the conventional navigation device the changes in steering angle that occur during movements of the moving object occur on the screen scale also disregarded. This represents for the operator of the moving object as well an obstacle to careful consideration of the Screen on which the fine movement paths are displayed are. Even if, for example, the moving Object at an intersection of the movement path must be used quickly and precise driving or flight operations are required, the operator must the fine shown on the screen Observe movement paths. This can be dangerous Situations arise.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Navigationsvorrichtung für ein sich bewegendes Objekt zu schaffen, das eine Karte mit optimalen Maßstab kontinuierlich auf einer Bildschirmeinheit darstellen kann, indem ein Maßstab einer auf dem Bildschirm erscheinenden Karte entsprechend den Bewegungsbedingungen des sich bewegenden Objektes verändert wird. Weiterhin gehört zur Aufgabe der Erfindung, eine Navigationsvorrichtung für ein sich bewegendes Objekt vorzuschlagen, mit dem für eine auf einer Bildschirmeinheit dargestellten Karte ein optimaler Maßstab eingestellt werden kann, optimal für die Entfernung zwischen einer aktuellen Position des sich bewegenden Objektes und dem Zielort, an den das Objekt gelenkt wird. Dabei entfällt die Notwendigkeit, eine die aktuelle Position darstellende Karte und eine den Zielort darstellende Karte gegeneinander auszutauschen. Hierdurch ist die Beobachtung des Schirmbildes außerordentlich einfach und es wird ein für den Darstellungsbereich dieser Karte optimaler Maßstab gewählt. Weiter gehört zur Aufgabe der Erfindung, daß für eine auf einer Bildschirmeinheit dargestellte Karte ein Maßstab eingestellt werden kann, der für die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes optimal ist, und eine auf einer Bildschirmeinheit in der Bewegungsgeschwindigkeit angepaßte Weise dargestellten Karte ohne Schwierigkeiten beobachtet werden kann. Schließlich gehört zur Aufgabe der Erfindung, daß für die auf der Bildschirmeinheit dargestellte Karte ein entsprechend den Änderungen des Lenk- oder Steuerwinkels bei Bewegungsabläufen des sich bewegenden Objektes optimaler Maßstab eingestellt werden kann, so daß die auf der Bildschirmeinheit erscheinende Karte den Veränderungen im Lenk- oder Steuerwinkel des sich bewegenden Objektes angepaßt ist.An object of the present invention is to provide a Navigation device for a moving object to create a map with optimal scale continuously can display on a screen unit, by a scale of one that appears on the screen Card according to the movement conditions of the moving object is changed. Farther belongs to the object of the invention, a navigation device propose for a moving object with that shown on a screen unit Map can be set to an optimal scale can, optimal for the distance between a current Position of the moving object and the Destination to which the object is directed. This does not apply the need for a current position Map and a map showing the destination exchange with each other. This is the observation the screen image is extraordinarily simple and it becomes one for the display area of this map optimal scale selected. Another part of the task the invention that for a on a screen unit displayed map a scale can be set for the speed of movement of the object is optimal, and one on a screen unit the manner adapted to the speed of movement Card can be observed without difficulty can. Finally, the object of the invention is that for the map displayed on the screen unit one according to the changes in the steering or steering angle in the course of movement of the moving object optimal scale can be set, so that the card appearing on the display unit the changes in the steering or steering angle of yourself moving object is adjusted.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Navigationsvorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Positionsbestimmungseinheit, die eine aktuelle Position des sich bewegenden Objektes mit Hilfe eines empfangenen Signals erkennt, das Bezug hat zu der von dem sich bewegenden Objekt zurückgelegten Entfernung, zu einem Azimutwinkel in einer Bewegungsrichtung und dergleichen; eine Kartendatenspeichereinheit zum Speichern vorbestimmter Kartendaten; eine Tasteneingabeeinheit zum Eingeben vorbestimmter Daten und Befehle; eine Datenverarbeitungseinheit zum Erlangen vorbestimmter Ausgangsdaten über eine Verarbeitung der vorstehend angegebenen verschiedenen Signale, Daten und dergleichen; und eine Bildschirmeinheit zum Darstellen einer sich auf eine aktuelle Position des sich bewegenden Objektes und einen Zielort, an den das sich bewegende Objekt gesteuert wird, beziehende Karte, wobei diese Karte mit einem optimalen Maßstab dargestellt wird, indem der Maßstab entsprechend den Bewegungsbedingungen des sich bewegenden Objektes geändert wird.According to the invention, this object is achieved by a navigation device solved, which is characterized by a position determining unit that is a current one Position of the moving object with the help of a received signal recognizes that is related to that of the distance covered by the moving object, to an azimuth angle in one direction of movement and the like; a map data storage unit for Storing predetermined map data; a key input unit for entering predetermined data and commands; a data processing unit for obtaining predetermined output data on processing the various signals, data and the like; and a display unit for display one moving to a current position Object and a destination to which the moving Object controlled, related map, being this map is shown with an optimal scale is by setting the scale according to the movement conditions of the moving object is changed.
Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung werden sowohl die aktuelle Position des sich bewegenden Objektes als auch der Zielort, an den das sich bewegende Objekt gesteuert wird, in der Navigationsvorrichtung als Bewegungsbedingungen des Objektes berücksichtigt. An der Tasteneingabeeinheit ist, falls erforderlich, eine Tasteneingabeeinheit für den Maßstab vorgesehen. In der Datenverarbeitungseinheit ist eine Maßstabsbeurteilungseinheit enthalten. Entsprechend der Distanz zwischen der aktuellen Position des sich bewegenden Objektes und dem Zielort, an den das Objekt gesteuert wird, wird der optimale Maßstab für die auf der Bildschirmeinheit erscheinende Karte manuell oder automatisch über die Maßstab-Tasteneingabeeinheit eingestellt.According to a first embodiment of the invention both the current position of the moving object as well as the destination to which the moving object is controlled in the navigation device as Movement conditions of the object are taken into account. At the key input unit is, if necessary Key input unit provided for the scale. In the Data processing unit is a scale judgment unit contain. According to the distance between the current position of the moving object and The destination to which the object is controlled is the optimal scale for the appearing on the screen unit Map manually or automatically via the scale key input unit set.
In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung für ein sich bewegendes Objekt werden die Bewegungsgeschwindigkeiten des sich bewegenden Objektes berücksichtigt. Dafür ist die Kartendatenspeichereinheit in eine Mehrzahl von Speicheruntereinheiten aufgeteilt und die Datenverarbeitungseinheit enthält sowohl eine die Geschwindigkeit berechnende Einheit als auch eine Einheit zur Auswahl einer Speichereinheit, was das Einstellen eines entsprechend der Geschwindigkeit des sich bewegenden Objektes optimalen Maßstabes für die auf der Bildschirmeinheit erscheinende Karte ermöglicht.In a second embodiment of the invention Navigation device for a moving object are the moving speeds of the moving Property taken into account. This is the card data storage unit into a plurality of storage subunits divided and contains the data processing unit both a unit calculating the speed as well as a unit for selecting a storage unit, what is setting one according to the speed of the moving object optimal Scale for that appearing on the screen unit Card allows.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung werden Änderungen im Lenk- oder Steuerwinkel des sich bewegenden Objektes als Bewegungsbedingung dieses Objektes berücksichtigt. Zum Erkennen der Änderungen des Steuerwinkels ist ein Steuerwinkelsensor mit der Positionsbestimmungseinheit verbunden, die Kartendatenspeichereinheit ist in eine Mehrzahl von Speicherunterheiten unterteilt und in der Datenverarbeitungseinheit sind sowohl eine die Geschwindigkeit berechnende Einheit als auch eine Einheit zur Auswahl einer Speichereinheit vorgesehen, was ein Einstellen des abhängig von den Steuerwinkeländerungen des sich bewegenden Objektes optimalen Maßstabes ermöglicht.According to a third embodiment of the invention Navigation device will make changes in steering or control angle of the moving object as a motion condition of this property. To recognize of the changes in the steering angle is a steering angle sensor connected to the position determination unit, the map data storage unit is in a plurality divided by storage units and in the Data processing unit are both a speed calculating unit as well as a unit for Selection of a storage unit provided what a setting depending on the head angle changes of the moving object of optimal scale.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments are described below with reference to the attached Drawings explained in more detail.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 ein Blockdiagramm der konventionellen Navigationsvorrichtung für ein sich bewegendes Objekt; Fig. 1 is a block diagram of the conventional navigation apparatus for a moving object;
Fig. 2 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung; Fig. 2 is a block diagram of a first embodiment of the navigation device according to the invention;
Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Betriebsvorgängen der Navigationsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform; Fig. 3 is a flowchart for explaining operations of the navigation device according to the first embodiment;
Fig. 4a ein Flußdiagramm von Schritt 23 (S 23) zum Schritt 24 (S 24) nach Fig. 3; FIG. 4a is a flow chart of step 23 (S 23) to step 24 (S 24) of FIG. 3;
Fig. 4b eine erläuternde Darstellung der Beziehung zwischen den Kartendaten und dem auf dem Bildschirm angezeigten Kartenmaßstab; Figure 4b is an explanatory view showing the relationship between the map data and displayed on the screen map scale.
Fig. 5a und 5b schematische Darstellungen auf dem Bildschirm einer Bildschirmeinheit; FIGS. 5a and 5b are schematic representations on the screen of a display unit;
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung; Fig. 6 is a block diagram of a second embodiment of the navigation device according to the invention;
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Betriebsvorgängen des zweiten Ausführungsbeispieles; Fig. 7 is a flowchart for explaining operations of the second embodiment;
Fig. 8a ein Flußdiagramm von Schritt 21 (S 21) zum Schritt 24 (S 24) nach Fig. 7; Fig. 8a is a flowchart from step 21 (S 21 ) to step 24 (S 24 ) of Fig. 7;
Fig. 8b eine erläuternde Darstellung der Beziehung zwischen den Kartendaten und dem auf dem Bildschirm angezeigten Kartenmaßstab; Figure 8b is an explanatory view showing the relationship between the map data and displayed on the screen map scale.
Fig. 9a und 9b schematische Darstellungen auf dem Bildschirm der Bildschirmeinheit nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 9a and 9b are schematic representations on the screen of the display unit according to the second embodiment of the invention;
Fig. 10 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung; FIG. 10 is a block diagram of a third embodiment of the navigation device according to the invention;
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Betriebsvorgängen der dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung; 11 is a flowchart for explaining operations of the third embodiment of the navigation device according to the invention.
Fig. 12a ein Flußdiagramm von Schritt 21 (S 21) zum Schritt 24 (S 24) nach Fig. 11; und 12a is a flow chart of step 21 (S 21) to step 24 (S 24) of FIG. 11.; and
Fig. 12b eine erläuternde Darstellung der Beziehung zwischen den Kartendaten und dem auf dem Bildschirm angezeigten Kartenmaßstab. Fig. 12b is an explanatory diagram showing the relationship between the map data and displayed on the screen map scale.
Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, daß gemeinsame Schaltungsteile der ersten Ausführungsform der Navigationsvorrichtung und der konventionellen Navigationsvorrichtung nach Fig. 1 nicht beschrieben werden.A first exemplary embodiment of the navigation device according to the invention is described below with reference to the drawings. It should be noted that common circuit parts of the first embodiment of the navigation device and the conventional navigation device of FIG. 1 are not described.
In der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung in Fig. 2 ist ein Ausgang der Positionsbestimmungseinheit 5 mit einer Datenverarbeitungseinheit 8, die eine Maßstabsbeurteilungseinheit 8 A enthält, verbunden. Mit dieser Datenverarbeitungseinheit 8 sind eine Tasteneingabeeinheit 6, zu der eine Maßstab-Tasteneingabeeinheit 6 A gehört, eine Kartendatenspeichereinheit 7 und eine Bildschirmeinheit 9 verbunden.In the first embodiment of the navigation device according to the invention in Fig. 2 is an output of the position determination unit 5 with a data processing unit 8, which contains a scale judgment unit 8 A, respectively. A key input unit 6 , to which a scale key input unit 6 A belongs, a map data storage unit 7 and a screen unit 9 are connected to this data processing unit 8 .
In der Darstellung der Fig. 5a liegt zwischen einer aktuellen Position P des sich bewegenden Objektes und einem Zielort Q, den dieses Objekt ansteuert, eine große Entfernung. Im Gegensatz dazu enthält Fig. 5b eine Darstellung einer kurzen Entfernung zwischen einer aktuellen Position P des sich bewegenden Objektes und einer Zielposition Q, da sich das Objekt dem Zielort Q nähert. In den Fig. 5a und 5b bezeichnen die Symbole R₁ bis R₆ einen Bewegungspfad, an dem entlang das Objekt geführt wird. Zeichen X₀, Y₀ bezeichnen Koordinatenwerte der aktuellen Position P des sich bewegenden Objektes, und die Zeichen X₁ und Y₁ stellen Koordinaten für die Zielposition Q des sich bewegenden Objektes dar. Eine Entfernung zwischen der aktuellen Position und der Zielposition wird durch folgende Gleichungen dargestellt:In the illustration in FIG. 5a, there is a large distance between a current position P of the moving object and a destination Q that this object is driving to. In contrast, FIG. 5b shows a representation of a short distance between a current position P of the moving object and a target position Q , since the object is approaching the target location Q. In FIGS. 5a and 5b denote the symbols R ₁ to R ₆ a path of movement, is guided along which the object. Characters X ₀, Y ₀ denote coordinate values of the current position P of the moving object, and the characters X ₁ and Y ₁ represent coordinates for the target position Q of the moving object. A distance between the current position and the target position is given by the following equations shown:
X = X₁-X₀ (1)
Y = Y₁-Y₀ (2) X = X ₁- X ₀ (1)
Y = Y ₁- Y ₀ (2)
Das Symbol S₁ bezeichnet eine den Maßstab einer dargestellten Karte bezeichnenden Markierung.The symbol S ₁ denotes a mark indicating the scale of a map shown.
Die Funktion der ersten Ausführungsform der Navigationsvorrichtung nach Fig. 2 wird nachfolgend unter Bezug auf die Fig. 3 und 5 beschrieben. Eine Bedienungsperson des sich bewegenden Objektes, beispielsweise eines Fahrzeuges o. dgl., drückt z. B. einen Startknopf auf der Tasteneingabeeinheit 6, um die Navigationsvorrichtung zu starten (Schritt S 20). Dann wird ein Koordinatenwert X₁, Y₁ über die Tasteneingabeeinheit 6 (Schritt S 21) eingestellt, der in Beziehung steht zu einem Zielort, an den das sich bewegende Objekt gesteuert wird bzw. auf den es ausgerichtet ist. Es wird dann ein unabhängiges Signal, z. B. ein GPS-Signal, in Form elektromagnetischer Wellen, die von einer Mehrzahl von Satelliten übertragen und von dem sich bewegenden Objekt empfangen werden können, über Antenne 3 an einen Fahr-/Flugentfernungssensor 1 und einen Azimutwinkelsensor 2 gegeben, danach wird ein weiterer Koordinatenwert X₀, Y₀ für eine aktuelle Position P des sich bewegenden Objekts errechnet (Schritt S 22). Anhand der oben angegebenen Gleichungen (1) und (2) werden in einem nächsten Schritt Entfernungsangaben für die Distanz zwischen der aktuellen Position P und dem Zielort Q errechnet.The function of the first embodiment of the navigation device according to FIG. 2 is described below with reference to FIGS. 3 and 5. An operator of the moving object, such as a vehicle or the like, presses e.g. B. a start button on the key input unit 6 to start the navigation device (step S 20 ). Then a coordinate value X ₁, Y ₁ is set via the key input unit 6 (step S 21 ), which is related to a destination to which the moving object is controlled or to which it is aimed. An independent signal, e.g. B. a GPS signal, in the form of electromagnetic waves that can be transmitted from a plurality of satellites and received by the moving object, via antenna 3 to a driving / flight distance sensor 1 and an azimuth angle sensor 2 , then another coordinate value X ₀, Y ₀ calculated for a current position P of the moving object (step S 22 ). Using the equations (1) and (2) given above, distance information for the distance between the current position P and the destination Q is calculated in a next step.
Auf der Basis dieser errechneten Entfernungsdaten wird die richtige Maßstabsentscheidung/-auswahl in bezug auf die entsprechende Karte durch den Kartenmaßstabsentscheidungsrechner 8 A durchgeführt.On the basis of this calculated distance data, the correct scale decision / selection with respect to the corresponding card is performed by the map scale decision unit 8 A.
Nachfolgend soll der Maßstabsentscheidungsprozeß in Verbindung mit der Fig. 4a beschrieben werden.The scale decision process will be described below in connection with FIG. 4a.
Zunächst wird eine Differenz im Abstand zwischen dem Zielort Q und der aktuellen Position P in der X-Richtung und Y-Richtung berechnet. Dann wird ein Vergleich durchgeführt, um das Verhältnis einer Länge (Mx) in X-Richtung zu einer Länge (My) in der Y-Richtung, die durch die Kartendaten angegeben werden, zu prüfen. Ist der Wert für X/Mx größer als oder gleich einem anderen Wert von Y/My, so wird der auf dem Bildschirm angewandte Maßstab S durch die folgende Gleichung bestimmt:First, a difference in the distance between the target location Q and the current position P in the X direction and Y direction is calculated. A comparison is then made to check the ratio of a length (Mx) in the X direction to a length (My) in the Y direction indicated by the map data. If the value for X / Mx is greater than or equal to another value of Y / My , the scale S used on the screen is determined by the following equation:
S = K×X/Mx S = K × X / Mx
Ist dagegen der Wert für X/Mx kleiner als oder gleich dem Wert von Y/My, so wird der Maßstab S auf dem Bildschirm durch die folgende Gleichung bestimmt:If, on the other hand, the value for X / Mx is less than or equal to the value of Y / My , the scale S on the screen is determined by the following equation:
S = K×Y/My S = K × Y / My
Hierbei ist K ein Korrekturfaktor (z. B. 1,2), der dazu benutzt wird, einen Peripherbereich sowohl des Zielortes Q als auch der aktuellen Position P auf dem Bildschirm darzustellen.Here K is a correction factor (e.g. 1.2), which is used to display a peripheral area of both the destination Q and the current position P on the screen.
Es wird bemerkt, daß gegenüber dem berechneten Maßstab S die Länge (Dx) in der X-Richtung und die Länge (Dy) in der Y-Richtung der auf dem Bildschirm angezeigten Karte durch die folgenden Gleichungen bestimmt wird:It is noted that compared to the calculated scale S, the length (Dx) in the X direction and the length (Dy) in the Y direction of the map displayed on the screen are determined by the following equations:
Dx = S×Mx und
Dy = S×My (s. Fig. 4b) Dx = S × Mx and
Dy = S × My (see Fig. 4b)
Es ist klar, daß die vorstehend beschriebene Maßstabsentscheidung nur in Form eines Beispieles von Maßstabsentscheidungen beschrieben wurde.It is clear that the scale decision described above only in the form of an example of scale decisions has been described.
Ein detailliertes Flußdiagramm wird von dem Schritt 23 (S 23) der Fig. 3 zum Schritt 24 (S 24) definiert.A detailed flowchart is defined from step 23 (S 23 ) of FIG. 3 to step 24 (S 24 ).
Die Ergebnisse dieser Bestimmung bzw. Auswahl erscheinen als ein Befehl beispielsweise an einer geeigneten Stelle des Bildschirmes 9. Das Einstellen des Maßstabes auf der Grundlage dieses Befehles wird von der Maßstabs-Eingabetasteneinheit 6 A (Schritt S 24) aus vorgenommen. Daraufhin wird die Anzeige der entsprechenden Karte entsprechend dem eingestellten Maßstab (Schritt S 25) vorgenommen.The results of this determination or selection appear as a command, for example at a suitable point on the screen 9 . The setting of the scale based on this command is made from the scale input key unit 6 A (step S 24 ). The corresponding map is then displayed in accordance with the set scale (step S 25 ).
Wird angenommen, daß die aktuelle Position P des sich bewegenden Objektes auf dem Bewegungspfad R₄ vorhanden ist, so liegt zwischen der aktuellen Position P und dem Zielort Q des sich bewegenden Objektes eine beachtliche Entfernung. Unter diesen Bedingungen wird, wie aus Fig. 5a ersichtlich, die entsprechende Karte in verhältnismäßig kleinem Maßstab dargestellt. If it is assumed that the current position P of the moving object is present on the movement path R ₄, there is a considerable distance between the current position P and the destination Q of the moving object. Under these conditions, as can be seen from FIG. 5a, the corresponding map is shown on a relatively small scale.
Nach einem vorbestimmten Zeitabschnitt kehrt der Steuervorgang zu Schritt S 22 zurück und die aktuelle Position P des sich bewegenden Objektes wird berechnet bzw. berichtigt. Bewegt sich das Objekt weiterhin fort und die aktuelle Position P dieses Objektes verlagert sich auf den Bewegungspfad R₆, dann verringert sich die Distanz zwischen einer aktuellen Position P und dem Zielort Q; darum wird, wie in Fig. 5b zu sehen, die Karte mit dem entsprechenden Maßstab dargestellt.After a predetermined period of time, the control process returns to step S 22 and the current position P of the moving object is calculated or corrected. If the object continues to move and the current position P of this object shifts to the movement path R ₆, then the distance between a current position P and the destination Q decreases; therefore, as seen in Fig. 5b, the map is displayed with the appropriate scale.
Nachfolgend wird eine Navigationsvorrichtung beschrieben, die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel modifiziert ist. Dabei wird, wenn der von der Maßstab-Beurteilungseinheit 8 A bestimmte bzw. ausgewählte Maßstab auf der Bildschirmeinheit 9 abgebildet wird, das Darstellen der dem Maßstab entsprechenden Karte automatisch ausgeführt, ohne daß dies über die Maßstab-Tasteneingabeeinheit 6 A eingestellt werden muß. Bei dieser modifizierten Ausführungsform braucht also die Maßstab-Tasteneingabeeinheit 6 A nicht betätigt zu werden, d. h., sie wird überflüssig. Die gewünschte Karte kann schnell, automatisch und ohne zusätzliche Bestätigung mit dem geeigneten Maßstab auf der Bildschirmeinheit 9 dargestellt werden.A navigation device which is modified compared to the first exemplary embodiment is described below. In this case, displaying the corresponding to the scale map when the by-scale judgment unit certain 8 A or selected scale is displayed on the monitor unit 9, carried out automatically, without this having to be adjusted with the scale key input unit 6A. In this modified embodiment, the scale key input unit 6 A therefore does not have to be operated, ie it becomes superfluous. The desired map can be displayed on the screen unit 9 quickly, automatically and without additional confirmation with the appropriate scale.
Wie bereits beschrieben, enthält die Navigationsvorrichtung
für ein sich bewegendes Objekt für ein erstes
Ausführungsbeispiel:
eine Positionsbestimmungseinheit zum Bestimmen einer
aktuellen Position des sich bewegenden Objektes anhand
eines empfangenden Signals, das Bezug hat zu einer von
dem Objekt zurückgelegten Entfernung, zu einem Azimutwinkel
in Bewegungsrichtung u. dgl.;
eine Kartendatenspeichereinheit zum Speichern vorbestimmter
Kartendaten;
eine Tasteneingabeeinheit zum Eingeben vorbestimmter
Daten und Befehle;
eine Datenverarbeitungseinheit zum Erarbeiten vorbestimmter
Ausgangsdaten auf der Basis der obengenannten
verschiedenen Signale, Daten u. dgl., sowie
eine Bildschirmeinheit zum Darstellen einer Karte
für eine aktuelle Position und einen Zielort des sich
bewegenden Objektes.As already described, the navigation device for a moving object for a first exemplary embodiment contains:
a position determining unit for determining a current position of the moving object on the basis of a received signal which relates to a distance traveled from the object, an azimuth angle in the direction of movement and the like. the like;
a map data storage unit for storing predetermined map data;
a key input unit for inputting predetermined data and commands;
a data processing unit for generating predetermined output data on the basis of the above-mentioned various signals, data and. Like., And
a screen unit for displaying a map for a current position and a destination of the moving object.
Eine Maßstab-Tasteneingabeeinheit kann in der Tasteneingabeeinheit vorgesehen sein, während die Maßstabs-Beurteilungseinheit in der Datenverarbeitungseinheit vorgesehen ist. Da folglich der optimale Maßstab für die auf dem Bildschirm abzubildende Karte manuell über die Maßstab-Tasteneingabeeinheit oder automatisch in Übereinstimmung mit der vorhandenen Entfernung zwischen aktueller Position und Zielort des sich bewegenden Objektes eingestellt werden kann, ist kein Arbeitsgang erforderlich, um die Karte für die aktuelle Position gegen die Karte für den Zielort auszutauschen. Aufgrund des an den dargestellten Bereich angepaßten Maßstabs kann die Bedienungsperson die Darstellung auf dem Bildschirm ohne Schwierigkeiten prüfen.A scale key input unit can be in the key input unit be provided while the scale judging unit in the data processing unit is provided. As the optimal benchmark for the card to be displayed on the screen manually the scale key input unit or automatically in Match the existing distance between current position and destination of the moving Object can be set is not an operation required to map the current position exchange for the card for the destination. Because of of the scale adapted to the area shown can the operator display on the Check screen without difficulty.
Mit Bezug auf die Fig. 6 und 9 wird eine Navigationsvorrichtung anhand eines zweiten Ausführungsbeispieles erläutert. In Fig. 6 ist dargestellt, daß die Ausgangsseite der Positionsbestimmungseinheit 5 mit der Datenverarbeitungseinheit 8 verbunden ist, die sowohl eine Geschwindigkeitsberechnungseinheit 8 B als auch eine Auswahleinheit 8 C zur Auswahl einer Speichereinheit enthält. Mit der Datenverarbeitungseinheit 8 sind eine Eingabetasteneinheit 6, eine in eine erste Speicheruntereinheit 7 A und eine zweite Speicheruntereinheit 7 B aufgeteilte Kartendatenspeichereinheit 7 sowie eine Bildschirmeinheit 9 verbunden. A navigation device is explained with reference to FIGS. 6 and 9 on the basis of a second exemplary embodiment. In Fig. 6 is shown that the output side of the position determining unit 5 is connected to the data processing unit 8, both a speed calculating unit and a selection unit containing 8 B 8 C to select a memory unit. With the data processing unit 8, an input key unit 6, a in a first memory sub-unit 7 A and a second memory sub-unit 7 are B split map data storage unit 7 and a display unit 9 are connected.
In Fig. 9a wird der Fall dargestellt, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des sich bewegenden Objektes einen vorbestimmten Wert überschreitet, wohingegen Fig. 9b darstellt, daß die Geschwindigkeit dieses Objektes unter einem vorbestimmten Wert liegt. In Fig. 9a, 9b bezeichnen die Symbole R₁₁ und R₁₅ die Bewegungspfade für das sich bewegende Objekt. Die Symbole R₁₁ und R₁₂ bezeichnen dabei Hauptverkehrswege, wie z. B. Schnellstraßen für Automobile, Hauptdurchgangsstraßen o. dgl., und die Symbole R₁₃ bis R₁₅ bezeichnen Nebenwege wie z. B. Stadtstraßen. Fig. 9a shows the case where the moving speed of the moving object exceeds a predetermined value, whereas Fig. 9b shows that the speed of this object is below a predetermined value. In Fig. 9a, 9b, the symbols R ₁₁ and R ₁₅ denote the movement paths for the moving object. The symbols R ₁₁ and R ₁₂ denote main traffic routes, such as. B. expressways for automobiles, main thoroughfares or the like, and the symbols R ₁₃ to R ₁₅ denote side roads such. B. City streets.
Anschließend wird der Betrieb der Navigationsvorrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 7 und 9 beschrieben.The operation of the navigation device according to the second exemplary embodiment is then described with reference to FIGS. 7 and 9.
In dem Flußdiagramm der Fig. 8 sind die durch die einzelnen Schritte definierten Betriebsabläufe mit Ausnahme eines neuen Schrittes S 26 denen des ersten Ausführungsbeispieles ähnlich.In the flowchart of FIG. 8, the operational sequences defined by the individual steps, with the exception of a new step S 26, are similar to those of the first exemplary embodiment.
Bei Schritt S 22 wird also der Koordinatenwert (X₀, Y₀) der aktuellen Position P des sich bewegenden Objektes berechnet. Bei dem folgenden Schritt S 26 wird die Bewegungsgeschwindigkeit des sich bewegenden Objektes in einem vorbestimmten Zeitintervall berechnet. Diese Geschwindigkeitsberechnung wird in der Geschwindigkeitsberechnungseinheit 8 B der Datenverarbeitungseinheit 8 durchgeführt. Beispielsweise kann der gewünschte Geschwindigkeitswert erreicht werden, indem die in einer Stunde zurückgelegte Entfernung des sich bewegenden Objektes errechnet wird. Dann wird entweder manuell oder automatisch, ähnlich wie es für die erste Ausführungsform (Schritt S 24) beschrieben wurde, der der Bewegungsgeschwindigkeit entsprechende Maßstab mit Schritt S 26 eingestellt. In der Folge wird die entsprechende Karte dargestellt (Schritt S 25).In step S 22 , the coordinate value (X ₀, Y ₀) of the current position P of the moving object is calculated. In the following step S 26 , the moving speed of the moving object is calculated in a predetermined time interval. This speed calculation is carried out in the speed calculation unit 8 B of the data processing unit 8 . For example, the desired speed value can be achieved by calculating the distance of the moving object in an hour. Then, either manually or automatically, similar to that described for the first embodiment (step S 24 ), the scale corresponding to the speed of movement is set in step S 26 . The corresponding map is then shown (step S 25 ).
Wie bereits erwähnt, ist die Kartendatenspeichereinheit 7 der Fig. 6 in eine erste und eine zweite Speicheruntereinheit 7 A bzw. 7 B unterteilt. In der ersten Untereinheit 7 A sind die Kartendaten für den großen Maßstab, beispielsweise Hauptverkehrsstraßen R₁₁, R₁₂, gespeichert, während in der zweiten Speicheruntereinheit 7 B die dem kleinen Maßstab zugeordneten Kartendaten, z. B. für Nebenstraßen R₁₃ bis R₁₅, gespeichert sind. Werden beide, die erste und die zweite Speicheruntereinheit, also 7 A und 7 B, der Kartendatenspeichereinheit 7 gewählt, werden auch die Nebenstraßen R₁₃ bis R₁₅ auf dem Bildschirm abgebildet.As already mentioned, the map data storage unit is divided 7 A and 7 B 7 in Fig. 6 in a first and a second memory sub-unit. In the first sub-unit 7 A, the map data for the large scale, such as main roads R ₁₁, ₁₂ R is stored, while in the second storage sub-unit 7 B assigned to the small scale map data z. B. for secondary roads R ₁₃ to R ₁₅, are stored. If both the first and the second memory subunit, that is 7 A and 7 B , of the map data storage unit 7 are selected, the secondary roads R ₁₃ to R ₁₅ are also shown on the screen.
Die mittlere Bewegungsgeschwindigkeit wird auf der Basis der Änderungen in der aktuellen Position des Fahrzeuges während der Bewegung berechnet. Überschreitet die mittlere Bewegungsgeschwindigkeit z. B. den Wert von 50 km/h, s. Fig. 9a, so wird der größere Maßstab eingestellt und die erste Speichereinheit 7 A der Kartendatenspeichereinheit 7 wird durch die Speicherauswahleinheit 8 C innerhalb der Datenverarbeitungseinheit 8 angesteuert, so daß dementsprechend nur die Hauptstraßen wie R₁₁ und R₁₂ angezeigt werden. Liegt dagegen die mittlere Bewegungsgeschwindigkeit des sich bewegenden Objektes niedriger oder ist gleich 50 km/h, s. Fig. 9b, so wird der kleinere Maßstab eingestellt, und die ersten und zweiten Speichereinheiten 7 A und 7 B innerhalb der Kartendatenspeichereinheit 7 werden durch die Speicherauswahleinheit 8 C angesteuert, was zur Folge hat, daß die Nebenstraßen wie R₁₃ bis R₁₅ in Kombination mit den Hauptstraßen angezeigt werden. The average movement speed is calculated based on the changes in the current position of the vehicle during the movement. Exceeds the average movement speed z. B. the value of 50 km / h, s. Fig. 9a, the larger scale is adjusted and the first storage unit 7 A of the map data storage unit 7 is controlled by the memory selection unit 8 C within the data processing unit 8, so that, accordingly, only main roads, such R ₁₁ and R ₁₂ are displayed. If, on the other hand, the average speed of movement of the moving object is lower or is equal to 50 km / h, see. Fig. 9b, the smaller scale is set, and the first and second storage units 7 A and 7 B within the map data storage unit 7 are controlled by the memory selection unit 8 C , with the result that the secondary roads such as R ₁₃ to R ₁₅ in combination with the main streets displayed.
Der Entscheidungsprozeß des Wiedergabemaßstabes aufgrund der Bewegungsgeschwindigkeiten des beweglichen Objektes ist in Fig. 8a dargestellt. Fig. 8a zeigt die Beziehung zwischen dem Maßstab der auf dem Bildschirm angezeigten Karte und den Kartendaten.The decision process of the reproduction scale based on the moving speeds of the moving object is shown in Fig. 8a. Fig. 8a shows the relationship between the scale of the map displayed on the screen and the map data.
Die dem jeweiligen Maßstab angepaßte Karte wird also auf dem Bildschirm abgebildet, und eine Bedienungsperson betätigt das sich bewegende Objekt, während sie die abgebildete Karte betrachten kann. Der Steuervorgang wird nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach Schritt S 22 zurückgeschaltet; die Bewegungsgeschwindigkeit des sich bewegenden Objektes wird berechnet, während die aktuelle Position bestätigt wird. In der in Fig. 6 dargestellten Navigationsvorrichtung wird also sowohl der der Geschwindigkeitsberechnung angemessene Maßstab gewählt als auch die entsprechende Karte abgebildet.The map adapted to the respective scale is thus displayed on the screen and an operator actuates the moving object while he can look at the map shown. The control process is switched back after a predetermined period of time after step S 22 ; the moving speed of the moving object is calculated while the current position is confirmed. In the navigation device shown in FIG. 6, the scale appropriate for the speed calculation is selected and the corresponding map is shown.
Wie beschrieben, ist also die Kartendatenspeichereinheit der zweiten Ausführungsform der Navigationsvorrichtung in eine Mehrzahl von Speichereinheiten aufgeteilt, und die Datenverarbeitungseinheit enthält sowohl eine die Geschwindigkeit berechnende Einheit als auch eine Einheit zur Auswahl einer Speichereinheit in der Art, daß für die auf der Bildschirmeinheit abgebildete Karte entweder manuell oder automatisch ein entsprechend der Geschwindigkeit des sich bewegenden Objektes optimaler Maßstab eingestellt wird. Da der Maßstab dem Abbildungsbereich der Karte optimal entspricht, kann der Bildschirm ohne Schwierigkeiten beobachtet und während der Fahrt überprüft werden. The card data storage unit is therefore as described the second embodiment of the navigation device into a plurality of storage units divided, and contains the data processing unit both a speed calculating unit and also a unit for selecting a storage unit in of the type that is shown on the screen unit Card either manually or automatically one accordingly the speed of the moving object optimal scale is set. Because the yardstick corresponds optimally to the imaging area of the map, can watch the screen without difficulty and be checked while driving.
Anhand der Fig. 10 und 11 wird nun eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Navigationsvorrichtung beschrieben.A third embodiment of the navigation device according to the invention will now be described with reference to FIGS. 10 and 11.
In Fig. 10 ist zu sehen, daß mit der Positionsbestimmungseinheit 5 ein Lenk- oder Steuerwinkelsensor 10 verbunden ist, mit dessen Hilfe Veränderungen des Lenk- oder Steuerwinkels während der Bewegung des sich bewegenden Objektes festgestellt werden können. Die Ausgangsseite der Positionsbestimmungseinheit 5 ist mit der Datenverarbeitungseinheit 8 verbunden, die eine Einheit 8 B zur Geschwindigkeitsberechnung und eine Auswahleinheit 8 C zur Auswahl der Speichereinheit enthält. Mit der Datenverarbeitungseinheit 8 sind eine Eingabetasteneinheit 6′, die Kartendatenspeichereinheit 7, unterteilt in eine erste und eine zweite Speicheruntereinheit 7 A bzw. 7 B, sowie die Bildschirmeinheit 9 verbunden.In Fig. 10 it can be seen that a steering or steering angle sensor 10 is connected to the position determining unit 5 , by means of which changes in the steering or steering angle can be determined during the movement of the moving object. The output side of the position determining unit 5 is connected to the data processing unit 8, which contains a unit 8 B for speed calculation and a selection unit 8 to select the C memory unit. With the data processing unit 8, an input key unit 6 ', the map data storage unit 7 connected divided into a first and a second memory sub-unit 7 A and 7 B, as well as the monitor unit. 9
Auf der Grundlage des Flußdiagramms der Fig. 11 wird anschließend der Betrieb dieser dritten Ausführungsform beschrieben. Der Betrieb läuft mit Ausnahme des neuen Schrittes S 27 ähnlich wie bei den bereits beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen ab.The operation of this third embodiment will be described based on the flowchart of FIG. 11. With the exception of the new step S 27, the operation is similar to that of the first and second embodiments already described.
Bei Schritt S 22 wird also der Koordinatenwert (X₀, Y₀) der aktuellen Position P des sich bewegenden Objektes errechnet. Bei dem nächsten Schritt S 27 wird das Sensorsignal des Lenk-/Steuerwinkelsensors 10 empfangen und dann die Änderungen der Steuerwinkel, die entsprechend den Bewegungen des sich bewegenden Objektes auftreten, festgestellt. Daraufhin wird ein den Änderungen der Lenk-/Steuerwinkel angepaßter Maßstab durch manuelle Betätigung oder automatischen Betriebsablauf, ähnlich wie bei der ersten und zweiten beschriebenen Ausführungsform (S 24), eingestellt. Wie aus Fig. 9 hervorgeht, wird dann die entsprechende Karte auf dem Bildschirm abgebildet (Schritt S 25).In step S 22 , the coordinate value (X ₀, Y ₀) of the current position P of the moving object is calculated. In the next step S 27 , the sensor signal of the steering / steering angle sensor 10 is received and then the changes in the steering angles that occur in accordance with the movements of the moving object are determined. Then, a scale adapted to the changes in the steering / steering angles is set by manual operation or automatic operation, similarly to the first and second described embodiments (S 24 ). As is apparent from Fig. 9, then the corresponding map on the screen displayed (step S 25).
Die Kartendatenspeichereinheit 7 ist, wie beschrieben und in Fig. 10 dargestellt, in eine erste Speicheruntereinheit 7 A und eine zweite Untereinheit 7 B unterteilt. In der Speicheruntereinheit 7 A sind die einem großen Maßstab entsprechenden Kartendaten enthalten, die zur Darstellung von Straßen wie Hauptstraßen R₁₁ und R₁₂ benötigt werden. Die zweite Speicheruntereinheit 7 B enthält dagegen Kartendaten, die einem kleinen Maßstab entsprechen, wie er zur Darstellung von Nebenstraßen R₁₃ bis R₁₅ erforderlich ist.The map data storage unit 7 is, as described and illustrated in Fig. 10, 7 A, and a second sub-unit 7 B divided into a first memory sub-unit. The memory subunit 7 A contains the map data corresponding to a large scale, which are required for displaying roads such as main roads R ₁₁ and R ₁₂. The second memory subunit 7 B , on the other hand, contains map data which correspond to a small scale, as is required for displaying secondary roads R ₁₃ to R ₁₅.
Ist der Wert des mittleren Steuerwinkels, der aus der Bewegung des beweglichen Objektes gewonnen wurde, kleiner als oder gleich 5° (siehe Fig. 9a), so wird die erste Speichereinheit 7 A innerhalb der Kartendatenspeichereinheit 7 durch die Speicherauswahleinheit 8 C der Datenverarbeitungseinheit 8 angesteuert. Als Folge werden nur die Hauptstraßen wie R₁₁ und R₁₂ dargestellt. Ist im Gegensatz dazu der Wert des mittleren Steuerwinkels des beweglichen Objektes, der aus der Bewegung abgeleitet wird, größer als 5°, so wird der kleine Maßstab eingestellt. Als Folge davon werden die ersten und zweiten Speichereinheiten 7 A und 7 B in der oben beschriebenen Kartendatenspeichereinheit 7 ausgewählt, so daß die Nebenstraßen wie R₁₃ bis R₁₅ zusätzlich zu den Hauptstraßen angezeigt werden.If the value of the average steering angle, which was obtained from the movement of the moving object is less than or equal to 5 ° (see Fig. 9a), the first storage unit is driven 7 A within the map data storage unit 7 by the memory selection unit 8 C of the data processing unit 8 . As a result, only the main streets such as R ₁₁ and R ₁₂ are shown. In contrast, if the value of the average steering angle of the moving object, which is derived from the movement, is greater than 5 °, the small scale is set. As a result, the first and second memory units are selected 7 A and 7 B in the above-described map data storage unit 7, so that the secondary roads as R ₁₃ be to R ₁₅ displayed in addition to the main roads.
Der Entscheidungsprozeß für den Anzeigemaßstab basierend auf den Änderungen des Steuerwinkels des beweglichen Objektes ist in Fig. 12a gezeigt. Fig. 12a zeigt die Beziehung zwischen dem Kartenmaßstab, der auf dem Bildschirm angezeigt wird, und den Kartendaten.The decision process for the display scale based on the changes in the steering angle of the movable object is shown in Fig. 12a. Fig. 12a shows the relationship between the map scale displayed on the screen and the map data.
Dementsprechend wird die dem entsprechenden Maßstab angepaßte Karte dargestellt, und diese Karte kann beachtet werden, während das sich bewegende Objekt gefahren wird. Nach einer vorbestimmten Zeitspanne wird der Steuerbetrieb zum Schritt S 22 zurückgeschaltet, die entsprechend den Bewegungen des sich bewegenden Objektes auftretenden veränderten Steuerwinkel in Grad bestimmt, während die aktuelle Position des sich bewegenden Objektes bestätigt wird. Sowohl das Einstellen des Maßstabes auf der Grundlage der Bestimmungsergebnisse der Steuerwinkeländerungen als auch die Darstellung der diesem eingestellten Maßstab entsprechenden Karte werden in dieser in Fig. 10 dargestellten Navigationsvorrichtung auf geeignete Weise durchgeführt.Accordingly, the map adapted to the corresponding scale is displayed, and this map can be observed while the moving object is being driven. After a predetermined period of time, the control operation is switched back to step S 22 , which determines the changed control angle in degrees corresponding to the movements of the moving object, while the current position of the moving object is confirmed. Both the setting of the scale on the basis of the determination results of the control angle changes and the display of the map corresponding to this set scale are carried out in a suitable manner in this navigation device shown in FIG. 10.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, enthält also die dritte Ausführungsform einen Lenk-/Steuerwinkelsensor, der mit einer Positionbestimmungseinheit verbunden ist, die Änderungen des Steuerwinkels feststellt, sowie eine in eine Mehrzahl von Speicheruntereinheiten aufgeteilte Kartendatenspeichereinheit. Die Datenverarbeitungseinheit dieser Ausführungsform enthält eine Einheit zur Auswahl einer Speichereinheit sowie eine Einheit zur Berechnung der Geschwindigkeit. Der von den Änderungen des Steuerwinkels des sich bewegenden Objektes abhängige optimale Maßstab für die auf der Bildschirmeinheit erscheinende Karte wird eingestellt, und zwar entweder über eine manuelle Betätigung oder im Automatikbetrieb. Selbst wenn beispielsweise kleinräumige Fahrbetriebsschritte des sich bewegenden Objektes erforderlich sind, wie z. B. ein schnelles Wenden an einer Kreuzung im Bewegungspfad, wird ein für solche Bedingungen geeigneter Bewegungspfad auf dem Bildschirm dargestellt, weil ein für den Darstellungsbereich der Karte optimaler Maßstab eingestellt ist. Die Bedienungsperson kann ohne Schwierigkeit und Unsicherheit den Bildschirm betrachten. Der kleinräumige Fahrbetriebsschritt kann bei Beobachtung des Bildschirms unter den oben beschriebenen Fahrbedingungen ohne weiteres durchgeführt werden.As is apparent from the above description, contains so the third embodiment a steering / steering angle sensor, the one with a position determining unit connected, which detects changes in the steering angle, and one into a plurality of storage subunits split map data storage unit. The Data processing unit of this embodiment contains a unit for selecting a storage unit and a unit for calculating the speed. That of the changes in the steering angle of the moving Object-dependent optimal scale for the the map appearing on the display unit is set, either by manual operation or in automatic mode. Even if, for example small-scale driving operations of the moving Object are required, such as. B. a quick one Turning at an intersection in the movement path becomes a for such conditions suitable movement path on the Screen shown because one for the display area the map is set to the optimal scale. The operator can do so without difficulty and uncertainty look at the screen. The small-scale Driving operation step can be observed while watching the screen under the driving conditions described above can be easily carried out.
Claims (14)
eine Positionsbestimmungseinheit, die eine aktuelle Position des sich bewegenden Objektes mit Hilfe eines empfangenen Signals erkennt, das Bezug hat zu der von dem sich bewegenden Objekt zurückgelegten Entfernung, zu einem Azimutwinkel in einer Bewegungsrichtung und dergleichen;
eine Kartendatenspeichereinheit zum Speichern vorbestimmter Kartendaten;
eine Tasteneingabeeinheit zum Eingeben vorbestimmter Daten und Befehle;
eine Datenverarbeitungseinheit zum Erlangen vorbestimmter Ausgangsdaten über eine Verarbeitung der vorstehend angegebenen verschiedenen Signale, Daten und dergleichen; und
eine Bildschirmeinheit zum Darstellen einer sich auf eine aktuelle Position des sich bewegenden Objektes und auf einen Zielort, an den das sich bewegende Objekt gesteuert wird, beziehende Karte, wobei diese Karte mit einem optimalen Maßstab dargestellt wird, indem der Maßstab entsprechend den Bewegungsbedingungen des sich bewegenden Objektes geändert wird.1. navigation device for a moving object; marked by
a position determining unit that detects a current position of the moving object with the aid of a received signal related to the distance traveled from the moving object, an azimuth angle in a moving direction, and the like;
a map data storage unit for storing predetermined map data;
a key input unit for inputting predetermined data and commands;
a data processing unit for obtaining predetermined output data by processing the above various signals, data and the like; and
a screen unit for displaying a map relating to a current position of the moving object and a destination to which the moving object is controlled, which map is displayed at an optimal scale by changing the scale according to the moving conditions of the moving Object is changed.
eine Positionsbestimmungseinheit, die eine aktuelle Position des sich bewegenden Objektes erkennt und ein die erkannte Position angebendes Positionssignal erzeugt;
eine Kartendatenspeichereinheit zum Speichern vorbestimmter Kartendaten;
Mittel zum Eingeben einer Zielposition und zum Erzeugen eines die Zielposition angebenden Zielsignals;
auf das Positionssignal und das Zielsignal ansprechende Mittel zum Berechnen eines optimalen Kartenmaßstabes und zum Erzeugen eines den optimalen Maßstab anzeigenden Maßstabsignals; und
auf das Positionssignal, das Zielsignal, das Maßstabsignal und Kartendaten ansprechende Mittel zum Anzeigen einer Karte mit automatisch eingestelltem Maßstab.14. Navigation device for a moving object, characterized by
a position determining unit that detects a current position of the moving object and generates a position signal indicating the detected position;
a map data storage unit for storing predetermined map data;
Means for entering a target position and for generating a target signal indicating the target position;
means responsive to the position signal and the target signal for calculating an optimal map scale and for generating a scale signal indicating the optimal scale; and
means responsive to the position signal, the target signal, the scale signal and map data for displaying a map with an automatically set scale.
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